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LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA INVESTIGACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE

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Presentación que sigue el tema de las nuevas tecnologías según el libro McGraw-Hill Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de segundo de Bachillerato

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LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA INVESTIGACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE

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Las nuevas tecnologías han supuesto una revolución en las Ciencias de la Tierra

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Los avances tecnológicos relacionados con las CCTYM se basan en el

desarrollo de:

• Sistemas informáticos y simulación ambiental

• Sistemas de teledetección

• SIG Sistemas de Información Geográfica (Geographic Information systems GIS)

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Simulación medioambiental

1

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Ya hemos visto lo que la elaboración demodelos supone para las CCTM.

Gracias a la potencia de resolución y cálculode los nuevos sistemas informáticos, losmodelos pueden perfeccionarse y manejarmayor cantidad de datos y parámetros.

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•El modelo pretende hacer prospecciones del futuro.

•El modelo alcanza el mundo entero o, al menos, la influencia entre diferentes zonas geográficas.

•El modelo intenta medir y unir áreas diferentes pero relacionadas. Por ejemplo, el medio ambiente, la demografía y la economía.

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Jay Forrester Experto en dinámica de sistemas del MIT presentó en 1970 un modelo global al Club de Roma.

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World 2

El modelo relaciona las siguientes variables:

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World 2

T I E R R A U R B A N A E I N D U S T R I A L

C A P I T A L D E D I C A D O A S E R V I C I O S

R E C U R S O S R E N O V A B L E S

C A P I T A L I N D U S T R I A L

P O B L A C I Ó N

C A P I T A L A G R Í C O L A

C O N T A M I N A C I Ó N

T I E R R A C U L T I V A B L E

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WORLD 2

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World 3La filosofía del World 3 puede concretarse en las propuestas del agrónomo francés René Dumont (DUMONT, 1973).

a) la asociación con la naturaleza, en lugar de su dominación;

b) la imposibilidad de predecir el futuro, pero la conveniencia y necesidad de configurar el que queremos ;

c) la preocupación por el ser más que por el tener, como propuesta que implica un profundo cambio en las aspiraciones.

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Los límites del crecimiento

Donella Meadows

Dennis L- Meadow

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Si se mantienen las tendencias actuales de crecimiento de la población mundial, industrialización, contaminación ambiental, producción de alimentos y agotamiento de los recursos, este planeta alcanzará los límites de su crecimiento en el curso de los próximos cien años. El resultado más probable sería un súbito e incontrolable descenso tanto de la población como de la capacidad industrial.

(D.L. Meadows y otros, Los Límites del Crecimiento, 1972)

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2

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Sistemas de teledetección

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La teledetección es la técnica que permite la observación a distancia y la observación de imágenes de la superficie

terrestre desde sensores instalados en aviones o en satélites artificiales

Sputnik. El primer satélite artificial

Uno de los últimos satélites de la NASA

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Veamos dos ejemplos

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Compuesto multitemporal elaborado a partir de una serie de imágenes diarias corespondientes al mes de agosto de 2001. Las imágenes diarias provienen del sensor MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer). El compuesto multitemporal es el resultado de la maximización de los valores digitales del canal de temperatura superficial terrestre diurna de cada día. Se utiliza para la detección de áreas quemadas y la realización de cartografía.

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La imagen muestra un ejemplo de aplicación de lateledetección espacial a la cartografía de grandesincendios en España y Portugal. Los píxelescoloreados en rojo corresponden a zonas quemadasdurante los meses de julio y agosto de 2003discriminados a partir de una serie temporal deimágenes TERRA-MODIS.

Cartografía de incendios forestales conimágenes de satélite

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Desarrollados durante la guerra fría entre los E.U. y la Unión Soviética para usos militares, hoy en día disfrutamos de la oportunidad de aprovechar de imágenes tomadas por satélites artificiales para una gran variedad de aplicaciones

Los satélites

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•Capa base de catastro – uso GIS de municipios

•Desarrollo y planificación urbano

•Mapeo / Planificación / Administración de uso de suelos

•Infraestructura – teléfono, alcantarillado, agua potable, electricidad, gas etc.

•Alineamientos – carreteras, canales, tuberías etc.

•Recursos naturales – forestales, petróleo, minería etc.

•Investigación ambiental – Cuencas hidrológicas, planos de inundación, vegetación

•Agricultura – "agricultura de precisión," clasificación de cultivos etc

•Negocios o geografía empresarial – bienes y raíces, turismo, seguimiento de vehículos, espionaje industrial etc.

•Respuestas rápidas a desastres naturales / emergencias

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Las òrbitas de los satélites

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La órbita geosincrónica o geoestacionaria

Un satélite que tarde en dar una vuelta a la Tierra 24horas exactamente y que gire en la misma direcciónque ésta, estará siempre encima del mismo sitio de laTierra, a esta órbita se la denomina "órbitageosincrónica". Estos satélites se llaman"geoestacionarios" y su órbita se encuentra encima delecuador terrestre, por lo que también se puededenominar a su órbita como "ecuatorial". Por cierto, ladistancia a la que se encuentra la órbitageoestacionaria es de unos 35.800 km. de la superficieterrestre

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La órbita geosincrónica o geoestacionaria es muy útilpara colocar en ella satélites de comunicaciones, ya queapuntando las antenas hacia el lugar donde se encuentra elsatélite estaremos siempre en contacto con él

Los satélites meteorológicos como elMeteosat, se encuentran en esta órbita

El gran inconveniente de la órbita geoestacionaria,es que cada vez hay más satélites en ella.

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Una imagen proviniente del METEOSAT

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La órbita polar

Estos satélites llevan una órbita prácticamenteperpendicular a la anterior, próxima a los 90 grados,es decir que orbitan la Tierra, pasando por encima delos polos terrestres. Suelen ser satélites deobservación y por lo tanto ocupan órbitasrelativamente bajas, del orden de los 1.000 km. dealtura.

Los satélites de la serie Landsat son de este tipo, elLandsat 7 se encuentra a 705 km. de altura y esto haceque dé una vuelta a la Tierra cada 99 minutos. De estamanera, pasa por encima del mismo lugar de la Tierracada 16 días

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Órbitas inclinadas• Por supuesto que entre las órbitas ecuatorial y

polar, existen múltiples posibilidades que van entrelos 0 y los 90 grados de inclinación con respecto alecuador. Estas órbitas pueden estra determinadaspor la región de la Tierra que se quiera estudiar.Son también generalmente de poca altura, unoscientos de kilómetros, y tienen el inconveniente deno estra sincronizados con el Sol.

Las órbitas inclinadas las usan muchos satélites decomunicaciones, y entre los que las usan destaca laconstelación de satélites NAVSTAR, lo que constituyen elsistema GPS

Page 32: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Satelites que configuran el sistema GPS

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Ancho de barridoEs el ancho de la franja de superficie

terrestre que es captada por losinstrumentos del satélite según pasa porencima. Varía de unos satélites a otros:Landsat: 180 km. ; NOAA:2.700 km. ;SPOT: 60 km. ; QuickBird: 16,5 km. ;MODIS 2.330 km. ; Orbview3: 8km.

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teledetección

Componentes

de un sistema

de

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Espectro electromagnético El espectro electromagnético es la organización de bandas de longitudes de onda o frecuencia desde las más cortas a las más largas. Para la teledetección solo algunas de esta bandas son utilizadas hoy en día para obtener información de la superficie de la tierra o de la atmósfera, entre las bandas más utilizadas están

Visible Infrarrojo próximo Infrarrojo medio Infrarrojo lejano o térmico

Microondas

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Satélites con detectores del infrarrojo lejano o térmico IRT permiten imágenes como esta representación de la

temperatura del agua oceánica

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Región central o zona visible

• Los colores que percibimos son mezcla de tres.

• Azul (Blue)• Verde (Green)• Rojo (Red)

Son los colores de una fotografía convencional tomados juntos o por separado

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Región del infrarrojo

Se divide en tres zonas• Infrarrojo próximo útil para masas vegetales• Infrarrojo medio útil para percibir la

humedad de distintos medios, p.e. Nubes• Infrarrojo lejano. Detecta el calor reemitido

por distintas superficies

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Características de las imágenes digitales

Las imágenes digitales están divididas en pequeñas parcelas llamadas Píxel

(picture x element)Cada píxel se corresponde

con un valor que a su vez hacemos corresponder con un color

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Resolución de un sensor

• Resolución espacial• Se refiere al área

menor que puede distinguirse de su entorno. El sátelite LANDSAT- TM tiene una resolución de 30x30 metros

• El SPOT de 10x10

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Resolución espacial

Page 42: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Resolución de un sensor

Resolución temporal:• Es la frecuencia con la

que se actualizan los datos.

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Meteosat renueva las imágenes cada 15 minutos

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Unas 720 toneladas de hielo se desprendieron a causa delcalentamiento del clima en el continente blanco

Se trata del mayor hundimiento de las últimas tres décadasEn 41 días la plataforma perdió el 27% de su dimensión

El tamaño del témpano equivale a la superficie de Mallorca

Hundimiento de la plataforma Larson en la Antártida

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1 2

3 4

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Resolución de un sensor

Resolución radiométricaCapacidad para

discriminar las variaciones de intensidad de la radiación .

Capacidad total de niveles o tonos diferentes de gris

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El NOAA trabaja con 1024 niveles de gris

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LANDSAT opera con 256 niveles de gris

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Resolución de un sensor

• Resolución espectral• Se refiere a las

distintas logitudes de onda que un sensor puede medir

La mayoría de los satélites poseen sensores que operan más de una banda del espectro electromagnético

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Resolución de un sensor

• Resolución espacial

• Resolución temporal

• Resolución radiométrica

• Resolución espectral

RECUERDA

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Sensores

de

barrido

multies-

pectral

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Sensores de radar.

Un sistema de sensor de radar emite la radiación que acaba por registrarse, por lo que se clasifica como sensor activo. Los sensores pasivos, por otra parte, dependen de la recepción de la luz del sol reflejada o de emisiones térmicas de infrarrojos. Un ejemplo de estos sistemas pasivos serían los sensores multiespectrales mencionados en la sección anterior.

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Veamos ahora algún ejemplo de los cientos de satélites que orbitan la Tierra

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El QuickBird se lanzó desde la Base de las Fuerzas Aéreas de Vandenberg, California, el 18 de octubre de 2001. El QuickBird es el satélite comercial de mayor resolución que hay en funcionamiento

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El QuickBird orbita el planeta a una altitud de 600 km. El sensor QuickBird (una cámara de alta resolución) recoge imágenes de la superficie de la Tierra durante las horas de sol. El sistema recoge datos pancromáticos de 61 centímetros y estereoscópicos multiespectrales de 2,5 metros. El QuickBird está diseñado para cubrir grandes áreas con gran eficacia y precisión.

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Ésta es una imagen multiespectral en falso color (bandas 4, 3 y 2) del volcán Miyake-jima, recogida por el QuickBird el 14 de marzo de 2002; la combinación de bandas de falsos colores revela el fuerte contraste entre las zonas con y sin vegetación del volcán, provocadas por el constante fluir de la lava. La erupción ocurrida el 2000 seguía en curso en abril de 2002. Todos los habitantes llevan evacuados desde septiembre de 2000

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El 1 de marzo de 2002, la Agencia Espacial Europea puso en órbita el ENVISAT , un satélite de observación terrestre de órbita polar que proporcionará mediciones de la atmósfera, los océanos, el suelo y el hielo en los próximos cinco años, como mínimo. Los datos del ENVISAT servirán de apoyo a las investigaciones científicas sobre la Tierra y permitirán la monitorización de los cambios ambientales y climáticos. Además, sus datos facilitarán el desarrollo de aplicaciones operacionales y comerciales

ENVISAT

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La principal misión del MERIS (Sensor óptico a bordo del ENVISAT),es la medición del color del mar en océanos y áreas costeras. Conociendo el color del mar se puede convertir en una medición de la concentración del pigmento de la clorofila, de la concentración de sedimentos en suspensión y de las cargas de aerosol sobre áreas marinasLa primera observación del MERIS capturó una enorme masa de fitoplancton producida por un mecanismo de "afloramiento" junto a la costa de Mauritania.

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Satélite landsat 7

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Una imagen LANDSAT 7 ETM+ está compuesta por 8 bandas espectrales que pueden ser combinadas de distintas formas para obtener variadas composiciones de color u opciones de procesamiento

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Algunas imágenes LANDSAT

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La línea de frontera entre México y Guatemala, en la imagen del Landsat de 1988, muestra el impacto de los asentamientos rurales en el bosque tropical.

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El sensor TM (Thematic Mapper) del satélite LANDSAT captura información de siete bandas espectrales, tres en la región del visible (azul, verde y rojo) y cuatro en la región infrarroja. Las imágenes obtenidas por este sensor son el resultado de atribuir un color convencional a la información de cada una de las bandas utilizadas en cada caso, normalmente tres.

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0.520.60

0.630.69

0.760.90 1.55 1.75 2.08 2.35

10.40

•Banda 1 (azul):Diseñada para penetración en cuerpos de agua, es útil para el mapeo de costas, para diferenciar entre suelo y vegetación y para clasificar distintos cubrimientos boscosos. También es útil para diferenciar los diferentes tipos de rocas presentes en la superficie terrestre.

•Banda 2 (verde): Especialmente diseñada para evaluar el vigor de la vegetación sana. También es útil para diferenciar tipos de rocas y para detectar la presencia o no de limonita.

•Banda 3 (rojo):Es una banda de absorción de clorofila, muy útil para la clasificación de la cubierta vegetal. También sirve en la diferenciación de las distintas rocas y para detectar limonita.

0.45

•Banda 4: (infrarrojo cercano) Es útil para determinar el contenido de biomasa, para la delimitación de cuerpos de agua y para la clasificación de las rocas.

•Banda 5: (infrarrojo medio) Indicativa del contenido de humedad de la vegetación y del suelo. También sirve para discriminar entre nieve y nubes.

•Banda 7: (infrarrojo medio) Especialmente seleccionada por su potencial para la discriminación de rocas y para el mapeo hidrotermal. Mide la cantidad de hidróxilos (OH) y la absorción de agua.

•Banda 6: (infrarrojo termal ) El infrarrojo termal es útil en el análisis del stress de la vegetación, en la determinación de la humedad del suelo y en el mapeo termal.

Veamos las características de resolución espectral del Landsat 7:

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Composición de imagen con los canales 3,2,1,

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Composición de imagen con los canales 3,2,1,

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Imagen compuesta con los canales 5,4,3

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El ETNA (Canales 4,5,3)

Combinación de las bandas 4, 5, 3 del Landsat Gracias al empleo de dos combinaciones de bandas distintas, podemos diferenciar los tipos de lava en los afloramientos de las laderas del volcán (combinación de las bandas 4,5,3) y la posición de los cráteres de la cima, visiblemente humeantes durante la adquisición de la imagen (combinación de las bandas 3,2,1).

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Etna (canales 3,2,1,)

Combinación de las bandas 3,2,1 del Landsat Si observamos una combinación de las bandas 3,2,1 de las imágenes del Landsat 5 TM tomadas el 3 de junio de 1995, veremos claramente la proximidad de los municipios al volcán (grupos brillantes en las esquinas de la imagen).

La ciudad de Zafferana Etnea (al suroeste del pico Etna), situada en el extremo del valle del Bove, el principal canal de lava durante las erupciones volcánicas, ha sufrido grandes daños en las numerosas erupciones recientes.

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Los colores de una imagen multiespectral.

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Para construir una imagen se toman las de tres bandas y se le

asigna un color a cada una.

Luego se superponen

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Color natural

Red banda 3

Green banda 2Blue banda 1

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Red canal 4Green canal 3Blue canal 2

Esta asignación de bandas se denomina falso color

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Otras combinaciones en falso color

RGB 754 Útil para discriminarzonas quemadas

Falso infrarrojo RGB 742 Discrimina zona urbanade cultivo

RGB 743 Zonas encharcadas,humedad de los cultivos

Falso infrarrojopróximo

RGB 345

RGB

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Imagen de Almería RGB 7,4,2

Aquí podemos observar con bastante detalle las diferentes zonas y algunos sitios de interés turístico de Almería. También pueden apreciarse con gran detalle las instalaciones del puerto así como también, a la derecha de la imagen podemos observar claramente las instalaciones del aeropuerto

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Veamos ahora dos imágenes con distintos canales. En la primera vemos una zona con vegetación y deducimos que las zonas oscuras son bosques . En la segunda identificamos a los eucaliptus en aquellas zonas que varían desde un anaranjado intenso a un rojo casi purpura; la población de pinos se identifica en un rango que va casi desde el negro, pasando por el marrón hasta llegar a un verde oscuro (ésto en un primer vistazo). Esta variabilidad cromática está directamete asociada no sólo con la naturaleza de cada especie en particular, sino con su edad y tipo de manejo. En un análisis más profundo es posible clasificar y desglosar las diferentes situaciones que puede presentar una determinada población forestal.

RGB 321RGB 453

Page 91: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Sistema de Información Geográfica

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Un SIG (Sistema de información geográfica) o en inglés GIS (geographicinformation system) es un programa de ordenador que contien unconjunto de datos espaciales de la misma porción de un territorioorganizados de forma geográfica.

El sistema integra componentes de hardware, software, personales,información espacial y procedimientos computarizados, que permiten yfacilitan la recolección, el análisis, gestión o representación de datosespaciales

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Componentes de un SIG

Page 94: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Los SIG están destinados a almacenar representar

gráficamente, manipular y gestionar una información sobre el territorio. Dicha información

se guarda en formato digital y se puede transformar en visual

mediante un ordenador.

Page 95: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Por ejemplo, un lago que tiene su correspondiente forma geométrica plasmada en un plano, tiene también otros datos asociados como niveles de contaminación, usos, accesos, profundidad, flora y fauna, riesgo de inundación, otros riesgos

asociados, etc. Todos estos aspectos deben reflejarse en un SIG.

Page 96: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Pongamos otro ejemplo : supongamos que tenemos un suelo definido en los planos de clasificación de un planeamiento urbanístico como "urbanizable". Este suelo urbanizable tiene una serie de atributos, tales como su uso, su sistema de gestión, su edificabilidad, etc. Pero es que además, el urbanizable tiene una delimitación espacial concreta correspondiente con su propia geometría definida en el plano.Por tanto, el SIG tiene que trabajar a la vez con ambas partes de información: su forma perfectamente definida en plano y sus atributos temáticos asociados. Es decir, tiene que trabajar con cartografía y con bases de datos a la vez, uniendo ambas partes y constituyendo con todo ello una sola base de datos geográfica.

Page 97: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Los SIG son muy utilizados para los estudios del medio ambiente, prevención

de riesgos, ordenación del territorio, gestión de recursos y detección de

impactos ambientales

Page 98: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Son muy numerosos y específicos para cada tipo de riesgo o para cada zona

geográfica. Sirven para elaborar mapas de riesgos y para desarrollar planes de

emergencia

SIG de riesgos

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A continuación podemos ver los elementos que componen un SIG utilizando como ejemplo el elaborado por la Comunidad autónoma de La Rioja

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Otro ejemplo: en este caso se muestran aspectos trabajados dentro de un SIG de la

Zona de Especial Protección para las Aves nº 56 denominada Encinares de los ríos Alberche

y Cofio que se encuentra al SW de la Comunidad de Madrid

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Cartografía de la capacidad general de uso

El mapa de la izquierda representa la capacidad general deuso de las tierras de la Zona de Especial Protección para lasAves nº 56 denominada Encinares de los ríos Alberche yCofio . La capacidad de uso es definida mediante laintegración de 12 variables biofísicas agrupadas en 4factores (topográfico (t), edáfico (l), riesgo de erosión (r) ybioclimático (b)). Las tierras son clasificadas según sucapacidad general, desde las que tiene mayores aptitudes(S2) hasta las que poseen más restricciones físicas (N). Lafigura de la derecha es un fragmento más detallado delmapa general.

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El mapa representa la fauna de la Zona de Especial Protección para las Aves nº 56 denominada Encinares de los ríos Alberche y Cofio. Destaca la presencia de de especies tan singulares y amenazadas como el Águila imperial ibérica, el Buitre negro, el Buitre leonado, el búho y la Cigüeña negra. El mapa muestra la distribución de los biotopos homogéneos, sus niveles de protección y los lugares de avistamiento, de campeo, las zonas de amortiguación y de nidificación.

Cartografía de Ordenación de Recursos Naturales: Niveles de protección de la fauna

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Cartografía del paisaje: calidad visual

El mapa representa la calidad visual del paisaje que rodea a los embalses de San Juan y de Picadas (Madrid), Este área piloto forma parte de la Zona de Especial Protección para las Aves nº 56. La zona posee recursos naturales de elevado valor ecológico y una gran belleza escénica. Para evaluar la calidad visual del paisaje se han valorado los elementos que definen la calidad intrínseca: ocupación del suelo, fragmentación o diversidad biogeográfica y relieve. Además, se ha tenido en cuenta la calidad extrínseca a través de las cuencas visuales de los elementos que añaden o restan calidad al paisaje.

Page 106: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Cartografía del paisaje: fragilidad visual

El mapa representa la fragilidad visual del paisaje que rodea a los embalses de San Juan y de Picadas (Madrid), parte de la Zona de Especial Protección para las Aves nº 56 . Por su elevado valor ecológico, esta zona es muy sensible a la implantación de actividades e infraestructuras en el territorio que puedan causar impactos ambientales elevados.

Page 107: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

El mapa representa la zonificación ambiental propuesta para la zona que rodea a los embalses de San Juan y de Picadas. Se ha considerado que no todas las zonas de este espacio natural protegido tienen el mismo valor ecológico. En función de los niveles de protección de la fauna asignados al territorio, de la vegetación existente y de la calificación y clasificación del suelo (planeamiento urbanístico) se han establecido 5 zonas ambientales

Cartografía de zonificación ambiental

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Los software SIG pueden ser raster o vectoriales.

Page 109: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Al hacer zoom la imágen se pixeliza.

Al hacer ZOOM no se pierde detalle

raster

vectorial

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El modelo de SIG raster se centra en las propiedades del espacio más que en la precisión de la localización. Compartimenta el espacio en celdas regulares donde cada una de ellas representa un único valor. Cuanto mayores sean las dimensiones de las celdas (resolución) menor es la precisión o detalle en la representación del espacio geográfico

Page 111: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Representación de datos raster

Los datos raster son una abstración de la realidad, representan ésta como una rejilla de celdas o píxeles, en la que la posición de cada elemento es implícita según el orden que ocupa en dicha rejilla. En el modelo raster el espacio no es continuo sino que se divide en unidades discretas. Esto le hace especialmente indicado para ciertas operaciones espaciales como por ejemplo las superposiciones de mapas o el cálculo de superficies.

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Page 113: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Modelo Raster.

Ventajas

1.Es una estructura de datos simple.

2.Las operaciones de superposición de mapas se implementan de forma más rápida y eficiente.

3.Cuando la variación espacial de los datos es muy alta el formato raster es una forma más eficiente de representación.

4.El formato raster es requerido para un eficiente tratamiento y realce de las imágenes digitales.

Desventajas

1. La estructura de datos raster es menos compacta. Las técnicas de compresión de datos pueden superar frecuentemente este problema.

2. Ciertas relaciones topológicas son más difíciles de representar.

3. La salida de gráficos resulta menos estética, ya que los límites entre zonas tienden a presentar la apariencia de bloques en comparación con las líneas suavizadas de los mapas dibujados a mano. Esto puede solucionarse utilizando un número muy elevado de celdas más pequeñas, pero entonces pueden resultar ficheros inaceptablemente grandes.

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Los SIG raster son muy utilizados en estudios medioambientales donde la precisión espacial no es muy requerida (contaminación atmosférica, distribución de temperaturas, localización de especies pesqueras, análisis geológicos, etc.)

Page 115: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

En el caso del modelo de SIG vectorial, el interés de las representaciones se centra en la precisión de localización de los elementos sobre el espacio. Para modelizar digitalmente las entidades del mundo real se utilizan tres objetos espaciales: el punto, la línea y el polígono.

Los SIG vectoriales son más populares en el mercado.

Page 116: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Representación vectorial

En el modelo de datos vectorial (figura 4), los datos geográficos se representan en forma de coordenadas. Las unidades básicas de información geográfica en los datos vectoriales son puntos, líneas (arcos) y polígonos. Cada una de éstas se compone de uno o más pares de coordenadas, por ejemplo, una línea es una colección de puntos interconectados, y un polígono es un conjunto de líneas interconectadas

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Modelo Vectorial.

Ventajas

1. Genera una estructura de datos más compacta que el modelo raster.

2. Genera una codificación eficiente de la topología y, consecuentemente, una implementación más eficiente de las operaciones que requieren información topológica, como el análisis de redes.

3. El modelo vectorial es más adecuado para generar salidas gráficas que se aproximan mucho a los mapas dibujados a mano.

Desventajas

1. Es una estructura de datos más compleja que el modelo raster.

2. Las operaciones de superposición de mapas son más difíciles de implementar.

3. Resulta poco eficiente cuando la variación espacial de los datos es muy alta.

4. El tratamiento y realce de las imágenes digitales no puede ser realizado de manera eficiente en el formato vectorial.

Page 119: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

En resumen:

Representación vectorialVentajas

Mapa representado en la resolución original Asociar atributos a elementos gráficos Relaciones topológicas Adecuado para escalas grandes (1:25.000 y mayores)

Desventajas No representa fenómenos con variación continua en el

espacio La simulación y el modelaje son más difíciles

Representación rasterVentajas

Representa fenómenos variantes en el espacio Simulación y modelaje son más fáciles Análisis geográfico rápido Adecuado para escalas pequeñas (1:50.000 y menores)

Desventajas Espacio de almacenamiento utilizado Posible pérdida de resolución y difícil asociar atributos

Page 120: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

Datos tipo

Datos tipo

Page 121: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

ventajas e inconvenientes de los modelos de datos raster y vectorial

raster vectorial

precisión gráfica - +

cartografía tradicional - +

volumen de datos - +

topología - +

operaciones de cálculo + -

actualización + -

variación espacial continua + -

integración + -

variación espacial discontinua - +

Page 122: Las nuevas tecnologías y las Ciencias de la Tierra

FIN